El nivel de medición o escala de medida es una clasificación que describe la naturaleza de la información dentro de los valores asignados a las variables. [1] El psicólogo Stanley Smith Stevens desarrolló la clasificación más conocida con cuatro niveles, o escalas, de medición: nominal, ordinal, intervalo y relación. [1] [2] Este marco de distinguir los niveles de medición se originó en la psicología y es ampliamente criticado por los académicos en otras disciplinas. [3] Otras clasificaciones incluyen las de Mosteller y Tukey, [4] y de Chrisman. [5]
Stevens propuso su tipología en un artículo científico de 1946 titulado «Sobre la teoría de las escalas de medición». [2] En ese artículo, Stevens afirmó que toda la medición en la ciencia se realizó utilizando cuatro tipos diferentes de escalas que llamó «nominal», «ordinal», «intervalo» y «proporción», unificando a ambos «cualitativos» (que se describen por su tipo «nominal») y «cuantitativo» (en un grado diferente, todo el resto de sus escalas). El concepto de tipos de escala más tarde recibió el rigor matemático que carecía en su inicio con el trabajo de los psicólogos matemáticos Theodore Alper (1985, 1987), Louis Narens (1981a, B) y R. Duncan Luce (1986, 1987, 2001) . Como Luce (1997, p. 395) escribió:
S. S. Stevens (1946, 1951, 1975) afirmó que lo que contaba era tener una escala de intervalo o relación. La investigación posterior ha dado sentido a esta afirmación, pero dados sus intentos de invocar ideas de tipo de escala, es dudoso que lo entendiera él mismo… sin teórico de medición que conozco acepta la amplia definición de medición de Stevens… en nuestra opinión, el único sensato El significado de ‘regla’ son leyes empíricamente comprobables sobre el atributo.
¿Cuáles son los medidores de nivel?
Un medidor de nivel de sonido (SLM) es un instrumento (comúnmente de mano) diseñado para medir los niveles de sonido de manera estandarizada. Responde al sonido aproximadamente de la misma manera que el oído humano y da mediciones objetivas y reproducibles de los niveles de presión de sonido.
Los medidores de nivel de sonido se utilizan para medir y gestionar el ruido de una variedad de fuentes, incluidas las plantas industriales, el tráfico de carreteras y ferroviarios, y los trabajos de construcción. Con la adición de situaciones urbanas típicas, como conciertos, parques de ocio y vecinos residenciales y comerciales, las diferentes fuentes de sonido y diferentes características, plantean una variedad de desafíos para los profesionales que los evalúan.
Un medidor de nivel de sonido comprende un micrófono, un preamplificador, procesamiento de señales y una pantalla. El micrófono convierte la señal de sonido en una señal eléctrica equivalente. El tipo de micrófono más adecuado para medidores de nivel de sonido es el micrófono condensador, que combina precisión con la estabilidad y la confiabilidad.
La señal eléctrica producida por el micrófono está en un nivel muy bajo, por lo que un preamplificador la fortalece antes de que el procesador principal lo procese. El procesamiento de la señal incluye la aplicación de frecuencia y ponderaciones de tiempo a la señal según lo especificado por los estándares internacionales como IEC 61672 – 1, a los que se ajustan los medidores de nivel de sonido.
La ponderación del tiempo especifica cómo reacciona el SLM a los cambios en la presión del sonido. Es un promedio exponencial de la señal fluctuante, que proporciona un valor fácil de leer.
¿Cuáles son los principales medidores de nivel?
- Medidores de nivel de clase 1: el medidor de nivel de ruido más preciso y costoso, cumpliendo con el estándar IEC 61672-1 y con una aprobación de tipo
Puede ser un desafío encontrar el medidor de sonido adecuado para sus necesidades específicas. Primero, debe decidir cómo se utilizará el medidor de nivel de sonido. Por lo general, las mediciones de presión de sonido profesional siguen procedimientos estandarizados que proporcionan requisitos para el tipo de medidor de sonido. Si necesita medir el ruido para sus intereses, una aplicación móvil es tan buena como comprar un medidor de nivel de sonido de mercado.
Los siguientes son los tipos más comunes de aplicaciones profesionales de medición de sonido:
Estos son los tipos más precisos y costosos de medidores de ruido. Por lo general, se utilizan en mediciones profesionales como ruido ambiental (ruido del tráfico, ruido ferroviario, ruido de la aeronave), acústica de construcción, mediciones de ingeniería o potencia de sonido.
- Medidores de nivel de clase 1: el medidor de nivel de ruido más preciso y costoso, cumpliendo con el estándar IEC 61672-1 y con una aprobación de tipo
Estos son menos costosos y aún proporcionan mediciones precisas. Los medidores de nivel de sonido de clase 2 generalmente se utilizan en entornos como oficinas, aulas o instalaciones industriales generales.
La mayoría de los medidores de nivel de sonido tienen un rango de niveles de ruido de 30-130 dB. El rango que necesita depende del objeto que esté midiendo. Para las mediciones de ruido ambiental, es posible que necesite un rango más bajo que 25 dB, pero no necesariamente hasta 140 dB. En el caso del ruido industrial, necesitará que el nivel superior sea al menos 140 dB.
¿Qué es un medidor de nivel?
Se utiliza un medidor de nivel de sonido (también llamado medidor de nivel de presión de sonido (SPL)) para mediciones acústicas. Es comúnmente un instrumento de mano con un micrófono. El mejor tipo de micrófono para medidores de nivel de sonido es el micrófono del condensador, que combina precisión con estabilidad y confiabilidad. [1] El diafragma del micrófono responde a los cambios en la presión del aire causados por ondas de sonido. Es por eso que el instrumento a veces se conoce como un medidor de nivel de presión de sonido (SPL). Este movimiento del diafragma, es decir, la presión de sonido (Unidad Pascal, PA), se convierte en una señal eléctrica (Unidad Volt, V). Mientras describe el sonido en términos de presión de sonido, generalmente se aplica una conversión logarítmica y el nivel de presión del sonido se establece en su lugar, en decibelios (DB), con 0 dB SPL igual a 20 micropascales.
Un micrófono se distingue por el valor de voltaje producido cuando se aplica una presión de sonido cuadrada media de raíz constante constante. Esto se conoce como sensibilidad micrófona. El instrumento necesita conocer la sensibilidad del micrófono particular que se utiliza. Usando esta información, el instrumento puede convertir con precisión la señal eléctrica a la presión del sonido y mostrar el nivel de presión de sonido resultante (Decibels DB SPL).
Los medidores de nivel de sonido se usan comúnmente en estudios de contaminación acústica para la cuantificación de diferentes tipos de ruido, especialmente para el ruido de la industria industrial, ambiental, minera y de la aeronave. [2] [3] El estándar internacional actual que especifica la funcionalidad y actuaciones del medidor de nivel de sonido es el IEC 61672-1: 2013. Sin embargo, la lectura de un medidor de nivel de sonido no se correlaciona bien con el volumen percibido humano, que se mide mejor por un medidor de volumen. El volumen específico es una no linealidad compresiva y varía en ciertos niveles y en ciertas frecuencias. Estas métricas también se pueden calcular de varias maneras diferentes. [4] [Ejemplo necesario]
El primer medidor de nivel de sonido de mano y transistorizado del mundo, fue lanzado en 1960 y desarrollado por la compañía danesa Brüel & Kjær. [5] En 1969, un grupo de investigadores universitarios de California fundó Pulsar Instruments Inc., que se convirtió en la primera compañía en mostrar tiempos de exposición de sonido en la escala de un medidor de nivel de sonido, así como en el nivel de sonido. Esto fue para cumplir con la Ley Walsh-Healey de 1969, que exigía que el ruido en los lugares de trabajo de EE. UU. Se controlara. [6] En 1980, la investigación Cirrus de Gran Bretaña introdujo el primer medidor de nivel de sonido portátil del mundo para proporcionar mediciones integradas de nivel de exposición de LEQ y exposición al sonido (SEL). [7]
¿Cómo medir nivel con un flotador?
Quizás la forma más simple de medición de nivel sólido o líquido es con un flotador: un dispositivo que monta en la superficie del fluido o sólido dentro del recipiente de almacenamiento. El flotador en sí debe ser de una densidad sustancialmente menor que la sustancia de interés, y no debe corroerse ni reaccionar con la sustancia.
Los flotadores se pueden usar para el «medición» manual de nivel, como se ilustra aquí:
Una persona baja un flotador en un recipiente de almacenamiento con una cinta de medición flexible, hasta que la cinta se afloja debido a que el flotador descansa sobre la superficie del material. En ese punto, la persona señala la longitud indicada en la cinta (leyendo el labio del orificio de acceso del recipiente). Esta distancia se llama Ullage, siendo la distancia desde la parte superior del recipiente hasta la superficie del material del proceso. El llenado del recipiente puede determinarse restando esta medición de «Ullage» desde la altura conocida del recipiente.
Obviamente, este método de medición de nivel es tedioso y puede representar un riesgo para la persona que realiza la medición. Si el recipiente se presuriza, este método simplemente no es aplicable.
Si automatizamos la función de la persona utilizando un pequeño cabrestante controlado por un control electrónico: hacer que el control electrónico baje automáticamente el flotador hasta la superficie del material y medir la cantidad de cable que se desarrolla en cada ciclo de medición, podemos lograr mejores resultados sin intervención humana . Tal medidor de nivel puede estar encerrado de tal manera para permitir la presurización del recipiente también:
Una versión más simple de esta técnica utiliza un carrete de resorte para tensar constantemente el cable que sostiene el flotador, de modo que el flotador se monta continuamente en la superficie del líquido en el recipiente.
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